To the study of the biomechanics of breathing in chronic pneumonia

Abstract

The experience of studying the biomechanics of respiration in patients with chronic nonspecific lung diseases using a device for general bodily plethysmography showed that this method allows one to determine the state of bronchial patency depending on the air content of the lungs, to monitor the dynamics of the process and the effectiveness of treatment.

 

Full Text

Опыт изучения биомеханики дыхания у больных хроническими неспецифическими заболеваниями легких с помощью прибора для общей телесной плетизмографии показал, что данный метод позволяет определять состояние бронхиальной проходимости в зависимости от воздухонаполненности легких, следить за динамикой процесса и эффективностью лечения.

Бронхиальную проходимость обычно оценивают по данным форсированных дыхательных проб — максимальной вентиляции легких, форсированной спирографии, пневмотахометрии. Считается, что при максимальных потоках неизбежно выявляется даже минимальная обструкция. Однако исследование биомеханики дыхания пневмотахографом, несмотря на высокую информативность и объективность, ограничено из-за необходимости измерения внутрипищеводного давления. Показатели же величин при форсированном дыханий в известной степени могут быть субъективными. Поэтому приходится пользоваться комплексом проб, дающих информацию о бронхиальном сопротивлении.

Общая плетизмография (ОПГ), в отличие от других методов изучения бронхиальной проходимости, позволяет получить прямую ее характеристику — бронхиальное сопротивление и, кроме того, изучить величины легочных объемов. Методом ОПГ определяется весь объем воздуха, имеющийся в грудной клетке. Поэтому объем легких, измеряемый с помощью ОПГ, в отличие от функциональной остаточной емкости (ФОЕ), которая является показателем вентилируемого пространства при одинаковом уровне дыхания, получил название внутригрудного объема воздуха (ВГО). У здоровых людей при отсутствии неравномерности вентиляции нет существенной разницы между ВГО и ФОЕ (В. К. Кузнецова, 1973). Совпадение этих величин позволяет использовать ВГО для определения остаточного объема и общей емкости легких; тем самым повышается и диагностическая ценность ОПГ.

Анализ результатов исследований, проведенных нами у 123 здоровых лиц в возрасте от 17 до 46 лет (63 женщины и 60 мужчин) на отечественном приборе для общей плетизмографии, изготовленном Казанским СКТБ «Медфизприбор», показал, что они совпадают с данными других авторов, выполнявших свои исследования на общих плетизмографах иных конструкций. Так, бронхиальное сопротивление у здоровых колебалось от 1 до 4 см вод. ст. л/с, внутригрудной объем газа — от 1,4 до 3,5 л, индекс удельной проводимости — от 0,100 до 0,450 см вод. ст.^—1 с^—1.

С помощью общего телесного плетизмографа была изучена биомеханика дыхания у 247 больных хроническими неспецифическими заболеваниями легких: хронической пневмонией (164), бронхиальной астмой (43), хроническим бронхитом (40).

Результаты исследования наглядно показали, что у больных ХНЗЛ значительно нарушена механика дыхания, причем наиболее существенные изменения основного ее показателя — бронхиальной проходимости. — наблюдаются у больных хронической пневмонией и у больных бронхиальной астмой, осложненной хронической пневмонией. Так, у больных хронической пневмонией с бронхоэктазами и бронхоспазмом бронхиальное сопротивление равнялось 9,4±0,7 см вод. ст. л/с (P <0,001), индекс удельной бронхиальной проводимости — 0,046±0,006 см вод ст.^—1 с^—1.

По мере прогрессирования дыхательной недостаточности механика дыхания ухудшается, отражая тяжесть течения заболевания. Например, если при дыхательной недостаточности I степени у больных хронической пневмонией с бронхоспазмом бронхиальное сопротивление равнялось 3,4±2,8 см вод. ст. л/с, а индекс удельной бронхиальной проводимости — 0,129±0,041 см вод. ст.^—1 с^—1, то при дыхательной недостаточности III степени — соответственно 10,96±2,1 см вод. ст. л/с и 0,030±0,013 см вод. ст.^—1 с^—1 (Р <0,001).

Сравнительный анализ показателей ОПГ в зависимости от типов дыхательной недостаточности с целью определения возможностей метода в их дифференциации выявил более значительные изменения параметров ОПГ при обструктивном типе дыхательной недостаточности: существенное увеличение внутригрудного объема газа, бронхиального сопротивления, снижение индекса удельной бронхиальной проводимости. Так, при дыхательной недостаточности II степени преимущественно по обструктивному типу бронхиальное сопротивление равнялось 7,3±0,4 см вод. ст. л/с, индекс удельной бронхиальной проводимости— 0,046±0,04 см вод. ст.^—1 с^—1 (Р <0,001), а при преимущественно рестриктивном типе — соответственно 6,9±0,5 см вод. ст. л/с и 0,108 + 0,08 см вод. ст.^—1 с^—1 (Р<0,001). В группе больных с преобладанием пневмосклеротических изменений в условиях относительно малых величин внутригрудного объема газа индекс удельной бронхиальной проводимости находился на нижней границе нормы.

Считается, что основными факторами, приводящими к нарушению бронхиальной проводимости, являются функциональные и морфологические изменения в бронхах и легочной ткани. Для выяснения взаимоотношений между морфологическими изменениями в бронхах и легких в зависимости от распространенности патологического процесса и показателями ОПГ мы сравнивали механику дыхания у 2 групп больных хронической пневмонией с бронхоэктазами: с ограниченным, односторонним и с двусторонним, диффузным процессом. Оказалось, что при ограниченном, одностороннем процессе бронхиальное сопротивление равнялось 4,8 ± 0,5 см вод. ст. л/с, удельная бронхиальная проводимость — 0,109±0,011, а при диффузных процессах — соответственно 7,7±0,1 см вод. ст. л/с и 0,05±0,005 (Р <0,001). Следовательно, показатели биомеханики дыхания, полученные методом ОПГ, в известной степени отражают взаимосвязь, имеющуюся между функциональными изменениями и протяженностью патологического процесса.

Таким образом, изучение функции дыхания методом ОПГ способствует уточнению степени, типов и выраженности функциональных нарушений.

Следует подчеркнуть, что, во-первых, метод исследования при помощи ОПГ не дублирует показателей вентиляции дыхания, полученных при помощи других аппаратов, но дополняет, конкретизирует их; во-вторых, он сравнительно прост и удобен; в-третьих, условия исследования максимально приближены к физиологическим; в-четвертых, результаты исследования не зависят от желания, умения пациента, т. е. лишены элементов субъективности.